輕型木結(jié)構(gòu)圖片
中文名 | 輕型木結(jié)構(gòu)建筑 | 外文名 | Light wood Frame construction |
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主要應(yīng)用國(guó)家 | 加拿大;美國(guó) |
輕型木結(jié)構(gòu)多功能
輕型框架是一種既有功能性又有多樣性的建筑方法。輕型框架結(jié)構(gòu)可以理解為屋頂、樓板和墻壁平面,其具有以下功能:
結(jié)構(gòu) : 墻壁可以被設(shè)計(jì)成承重墻,以便將垂直荷載轉(zhuǎn)移至地基。也可以將墻壁設(shè)計(jì)成剪力墻以抵抗來(lái)自風(fēng)及地震荷載的側(cè)向力,此兩種力與墻壁方向既垂直又平行。屋頂和樓板的設(shè)計(jì)可以承受建筑設(shè)計(jì)荷載,而且可以設(shè)計(jì)用作橫隔墻,從而抵抗變形。
強(qiáng)度 : 輕型框架良好的結(jié)構(gòu)性能歸功于兩個(gè)主要因素:荷載分配及合成行為。荷載分配指的是當(dāng)配件壓力過(guò)大時(shí)尚有可選的荷載轉(zhuǎn)移通道可供使用。合成行為指的是覆蓋層和緊固件對(duì)鋸木部件強(qiáng)度所起的作用。結(jié)果是輕型框架具有儲(chǔ)備強(qiáng)度和硬度。
外殼 : 用于提供剛性的覆蓋層材料同時(shí)還用作建筑物外殼、供外裝修附著其上。
保溫層和裝修 : 框架間的間距用來(lái)放置保溫層,而且框架用于安裝蒸汽隔層和內(nèi)裝修。
框架結(jié)構(gòu)可以預(yù)先制造。為了加速組裝速度,模塊可以很容易地在室內(nèi)工作條件下預(yù)制、或者使用自動(dòng)化用釘系統(tǒng)。此外,也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制工作,即人工將面板單元抬升到位、或者在需要時(shí)用起重機(jī)將其抬升到位。
框架結(jié)構(gòu)可用于使用小規(guī)模建筑技藝的大型建筑物。使用較大部件可以確保充分轉(zhuǎn)移較多壓力。以此方法,輕型框架結(jié)構(gòu)也可以用于許多商業(yè)用途。
在屋頂和樓板上使用輕型框架桁架可允許大于20米(60英尺)的跨距。通過(guò)使用預(yù)制工字型擱柵、層積木(LVL)、平行積成木 (PSL)或膠合層積木可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)跨距。
使用現(xiàn)成規(guī)格材和平臺(tái)結(jié)構(gòu)的立柱墻可以很容易地達(dá)到5米(16英尺)高,若需定制,高度更可高達(dá)7米(23英尺)。通過(guò)用木制工字型擱柵代替規(guī)格材墻骨,墻壁高度還可以擴(kuò)大、或者在強(qiáng)風(fēng)荷載為設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)可增加強(qiáng)度。此外,在特別需要留出空間的情況下,框架結(jié)構(gòu)還可與梁柱結(jié)構(gòu)一起使用。圖2顯示支撐框架墻以承受集中梁荷載的一種方法。
輕型木結(jié)構(gòu)包括相連的有覆面板的承重木框架構(gòu)件組成建筑物部分,如地板,墻體,屋頂,和特別的建筑系統(tǒng),如剪力墻,隔膜板,承重墻,和永久木基礎(chǔ)。
框架構(gòu)件,以墻骨,擱柵,和椽的形式對(duì)于垂直和橫向覆面板提供加固和支持,而且是主要的承重構(gòu)件,傳遞載荷到基礎(chǔ)。這些構(gòu)件而且從連接的覆面板上通過(guò)混合作用得到強(qiáng)度
框架需要輕型構(gòu)件間隔300或600mm之間,而且通過(guò)這樣做可以分散載荷,強(qiáng)度低的構(gòu)件通過(guò)覆面板的緊密連接將載荷傳遞到載荷高的構(gòu)件。這樣,全部的載荷不是由一個(gè)構(gòu)件承擔(dān),而是由所有構(gòu)件共同承擔(dān)。
輕型木結(jié)構(gòu)有多種主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
規(guī)格材
輕形框架木桁架
單板層積材(LVL)
預(yù)制木工字梁
平行木片膠合木(PSL)
層板膠合木
LVL,PSL和層板膠合木,雖然通常用在大尺寸的梁柱結(jié)構(gòu)上,也經(jīng)常用在框架結(jié)構(gòu)中需要橫梁的地方。
對(duì)于住宅應(yīng)用,大部分北美建筑規(guī)范提供跨度表,可以依據(jù)來(lái)選擇地板和屋頂?shù)暮线m強(qiáng)度和缺陷的構(gòu)件。
對(duì)于大的建筑,構(gòu)件必須要按照木產(chǎn)品的設(shè)計(jì)值來(lái)設(shè)計(jì)。
一般來(lái)講,墻骨級(jí)材是用做墻骨的(最多140mm(6英寸標(biāo)定尺寸)厚),2級(jí)材用于屋頂和地板。對(duì)于桁架,木材的等級(jí)是由桁架生產(chǎn)商選擇的。高等級(jí)可以在需要額外的強(qiáng)度,或者構(gòu)件暴露需要更好的外觀時(shí)采用。
木材,窯干的或風(fēng)干的,都應(yīng)該在安裝的時(shí)候不超過(guò)19%的含水率,在適應(yīng)平衡濕度水平的時(shí)候降低尺寸改變。達(dá)到這樣的含水率一種方式是要求窯干,會(huì)增加10-15%的成本,或者保證濕材有足夠的時(shí)間達(dá)到與干燥的材料相同的含水率。在任何情況下,都要保護(hù)木材在建造的過(guò)程中不受潮。
在輕型木結(jié)構(gòu)中的覆面板,發(fā)揮加固,和強(qiáng)化承重構(gòu)件的柱和梁的作用,并構(gòu)成支撐外墻板,地板和屋頂材料建筑外殼。
覆面板在通過(guò)剪力墻和側(cè)向支撐抵抗側(cè)向力方面也發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
膠合板,定向刨花板(OSB),和木板是很常用的框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)覆面板。厚木板的蓋板在梁柱結(jié)構(gòu)中經(jīng)常使用,因?yàn)榱褐Y(jié)構(gòu)的跨度比框架結(jié)構(gòu)要寬。
膠合板和OSB覆面板,通常的尺寸是1200 x 2400mm (4' x 8')的板子,在墻體框架水平或垂直安裝。在板子間要留2mm的縫隙,考慮膨脹和防止板子彎曲。
如果水平安裝,垂直連接應(yīng)當(dāng)交錯(cuò)開(kāi)以提高墻的剛度。
有槽口的木板覆面板,舌榫或方口應(yīng)當(dāng)水平,垂直,或?qū)蔷€安裝,所有的末端支撐,并且末端交錯(cuò)提高額外的剛度。模板通常水平擺放來(lái)減少安裝時(shí)間和木材浪費(fèi),因?yàn)椴恍枰M(jìn)行角度切割。
輕型框架需要很多小的緊固件,釘子,長(zhǎng)釘,扒釘來(lái)連接構(gòu)件,和連接覆面板到框架構(gòu)件上。
有很多金屬緊固件,如托梁掛件,可以減少安裝的時(shí)間,和提高連接的強(qiáng)度。大部分輕型框架連接件用釘子來(lái)連接。
機(jī)械氣釘和射釘槍降低了在需要大量釘?shù)膭趧?dòng)時(shí)間。
輕型木結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)介紹
輕型框架即是將間距緊密的規(guī)格材部件和覆蓋層聯(lián)合使用,以形成一幢建筑物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可提供剛性、為內(nèi)裝修和外包層提供支持、并為放置保溫材料留出空洞。
輕型框架是北美住宅建筑業(yè)最常見(jiàn)的方法。此建筑形式也可用于較大規(guī)模的商業(yè)和公共建筑物。例如,位于加拿大溫哥華的林木產(chǎn)品研究基地加拿大林產(chǎn)工業(yè)技術(shù)研究院(Forintek),其占地9300平方米(100,000平方英尺)的辦公及實(shí)驗(yàn)用建筑物即是大規(guī)模使用輕型框架結(jié)構(gòu)的范例。
一幢住宅樓的墻壁通??赡転?8 x 89毫米(名義尺寸為2 x 4英寸)、高度為2.4米(8英尺),而Forintek建筑物的墻壁則由38 x 235毫米(名義尺寸為2 x 10英寸)的墻骨建成、從樓板到天花板的高度為5米(16英尺)。結(jié)果是:該幢建筑物的牢固程度足以滿(mǎn)足作為研究場(chǎng)所的嚴(yán)格要求。
在建造結(jié)構(gòu)型構(gòu)架時(shí),輕型框架使用的是規(guī)格材(通常為38毫米(名義尺寸為2英寸)寬的鋸木、深度可高達(dá)286毫米(名義尺寸為12英寸))、以及尺寸相當(dāng)?shù)闹瞥赡局破?。這些主要的結(jié)構(gòu)部件與覆蓋層組件統(tǒng)一使用,從而為墻壁、樓板和屋頂提供剛性。一般來(lái)說(shuō),輕型框架部件間的間距不大于600毫米(2英尺)。
圖1 表示一個(gè)框架構(gòu)件的典型排列對(duì)于某些承重結(jié)構(gòu)而言,工程化木制品(如輕型框架桁架、預(yù)制木制工字型擱柵、或其它結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品如層積木(LVL)、平行積成木 (PSL)和膠合層積木)可能會(huì)用作框架組件。在需要有較大凈空的條件下,輕型框架部件可能會(huì)與重梁或柱聯(lián)合使用,以將荷載直接轉(zhuǎn)移至地基。
上圖顯示的是框架部件的典型排列方法。通過(guò)重復(fù)使用小部件和緊固件,框架結(jié)構(gòu)形成了一種設(shè)計(jì)冗余,即:在主要荷載轉(zhuǎn)移通道失效時(shí)尚有其它通道可供使用。正因如此,框架結(jié)構(gòu)不太可能突然失效,因此被認(rèn)為是一種優(yōu)良的建筑技藝,可以抵抗諸如地震和風(fēng)力等情況。
輕型木結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的區(qū)別是什么?
傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)即是現(xiàn)在的梁柱結(jié)構(gòu)。梁柱木結(jié)構(gòu)指以梁將房屋荷載轉(zhuǎn)移至柱體,再由柱體將荷載轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)的木結(jié)構(gòu),其木材尺寸比較大,墻體無(wú)需承力,可自由劃分室內(nèi)空間。 輕型木結(jié)構(gòu)則是運(yùn)用較小的規(guī)格資料密集排布,由...
輕型木結(jié)構(gòu),重型木結(jié)構(gòu)和原木結(jié)構(gòu)木屋的區(qū)別
其實(shí)從外觀來(lái)看,一眼望去,幾乎是看不大出來(lái)這些木結(jié)構(gòu)和輕型木結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別,但走近一瞧,特別是在屋子的每面墻的縫合處。一般能比較容易的看出差別,重型木結(jié)構(gòu)房屋的墻面交界處都有交錯(cuò)木頭露在外面。而當(dāng)說(shuō)到...
這樣的木結(jié)構(gòu)確實(shí)沒(méi)有合適的定額子目,不過(guò)骨架可以借用“木龍骨”子母,但要注意龍骨的截面尺寸和主次龍骨的間距,核算一下定額含量與實(shí)際用料的差距,再做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;面層可以借用墻面木裝飾考慮套價(jià)。
當(dāng)采用輕型木結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)滿(mǎn)足當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和使用環(huán)境對(duì)建筑物的要求,并應(yīng)采取可靠措施,防止木構(gòu)件腐蝕或被蟲(chóng)蛀。確保結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)使用年限。
輕型木結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則,質(zhì)量和剛度變化宜均勻。所有構(gòu)件之間應(yīng)有可靠的連接和必要的錨固、支撐,保證結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和良好的整體性。
GB 50206-2002 《木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
2.0.7 輕型木結(jié)構(gòu)(wood-framle construction)將木基結(jié)構(gòu)板材與間距不大于 600mm 側(cè)立的規(guī)格材
樓蓋和屋蓋,并組成框架式結(jié)構(gòu),用于 1~3 層房屋。
在地基上連接基木板, 開(kāi)始一層地板平臺(tái)的安裝
基木板的尺寸是38 x 89mm (2" x 4" nom.), 或大的板材平放在地基上。它是結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),連接基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)。對(duì)于住宅建筑,緊固件通常是12.7mm (1/2")直徑的錨栓,打入基礎(chǔ)中心距為22.4m (8')或更小,可以使基木板穩(wěn)固。
對(duì)于大的建筑, 向下的裝置應(yīng)進(jìn)行工程計(jì)算來(lái)抵抗由于刮風(fēng)和地震產(chǎn)生的向上和剪切力。錨栓要澆注到混凝土基礎(chǔ)里,或者在混凝土澆注后安裝緊抓類(lèi)錨栓
不推薦在混凝土初凝開(kāi)始后插入錨栓,因?yàn)閷?duì)錨栓的握力不確定。
如果在澆注后安裝,基木板可以在沙漿上放置水平。如果基礎(chǔ)是水平的,不需要沙漿,基礎(chǔ)和基木板的連接用填縫劑防止空氣和水氣的進(jìn)入。否則,在混凝土和基木板之間使用墊圈。在北美的一些地區(qū),基木板一定要進(jìn)行防腐處理,防止白蟻的侵蝕。
在托梁無(wú)法在墻體間充分伸展的情況下,橫梁能夠?yàn)榈匕搴臀蓓斖辛禾峁┲虚g支持。桁條可以是實(shí)心木、組合板材、膠合層積材、平行積成材(PSL),單板層積材(LVL),或者是其他各種能滿(mǎn)足工程需要的建筑材料。
在地平面或地平面以下的混凝土或磚石結(jié)構(gòu)中的木梁至少應(yīng)在各垂直表面上留有12mm的空間,以便于空氣流通。為了保持下部干燥的需要,如果在木梁和地面之間有最小空隙,那么木梁在構(gòu)筑時(shí)應(yīng)使用聚乙烯、墊圈或類(lèi)似材料同混凝土隔離開(kāi)。
擱柵最常用的是規(guī)格材和預(yù)制木制工字型擱柵。平行弦輕架桁架、平行積成材(PSL)、單板層積材(LVL)和膠合層積材(glulam)也可以使用。如果對(duì)強(qiáng)度有特別的要求,例如在開(kāi)孔周?chē)@些材料特別有效。
撓度是一項(xiàng)擱柵的重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。撓度關(guān)系到用戶(hù)接受度,在計(jì)算擱柵的跨度表時(shí)也需要考慮撓度。下列幾種方法可以提高擱柵的負(fù)載分配,并由此降低撓度。
捆扎住擱柵的下緣、或者支撐、交叉支撐住擱柵以提供側(cè)面支持。這些一般都安裝在擱柵的跨距中部或三分之一處。
使用粘合劑和扣件將地板覆層和擱柵連接起來(lái),由此提高覆層和擱柵之間的混合作用。擱柵間距和覆層厚度如下表所示。
典型的擱柵間距和覆層厚度
地板覆層材料 |
擱柵間距 |
最小材料厚度 |
||
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mm |
in. |
mm |
in. |
|
鋸材 |
400 |
16 |
17 |
11/16 |
500 |
19.2 |
19 |
3/4 |
|
600 |
24 |
19 |
3/4 |
|
膠合板 |
400 |
16 |
15.5 |
5/8 |
500 |
19.2 |
15.5 |
5/8 |
|
600 |
24 |
19 |
3/4 |
|
定向刨花板 |
400 |
16 |
15.9 |
5/8 |
500 |
19.2 |
15.9 |
5/8 |
|
600 |
24 |
19 |
3/4 |
備注:覆層厚度和支撐間距隨實(shí)際中的建筑規(guī)范有所變化。該信息僅為一般性參考標(biāo)準(zhǔn),請(qǐng)參照具體的實(shí)際建筑規(guī)范。
在某些居所中,在木地板上可以加裝一層混凝土或石膏質(zhì)殼以增強(qiáng)聲響效果。
經(jīng)常使用的是38mm(1-1/2")厚度,而且必須設(shè)計(jì)所有頂部以下的材料,以適應(yīng)額外附加的混凝土靜負(fù)載。
可能需要在擱柵上鉆洞或切出槽口,以鋪設(shè)電線、管道和其他服務(wù)設(shè)施。
設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)合適的建筑規(guī)范設(shè)計(jì)孔洞的大小。如果孔洞的大小受限,而且位于擱柵的深度中心附近-這里彎曲應(yīng)力最小-那么打孔取出的材料不能影響到板材的強(qiáng)度。
所有在預(yù)制木制工字型擱柵中的開(kāi)孔,都應(yīng)參照制造廠家提供的信息,其中應(yīng)明確說(shuō)明可允許的孔洞大小和位置。
懸挑
地面擱柵可以建成懸臂式向外延伸,以支撐窗臺(tái)或額外的地面面積。
向外延伸的懸臂部分不能支持其他樓層的地面負(fù)載,除非通過(guò)計(jì)算證明并沒(méi)有超過(guò)懸臂擱柵的設(shè)計(jì)承載壓力。
當(dāng)采用輕型木結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)滿(mǎn)足當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和使用環(huán)境對(duì)建筑物的要求,并應(yīng)采取可靠措施,防止木構(gòu)件腐蝕或被蟲(chóng)蛀。確保結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)使用年限。
輕型木結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則,質(zhì)量和剛度變化宜均勻。所有構(gòu)件之間應(yīng)有可靠的連接和必要的錨固、支撐,保證結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和良好的整體性。
GB 50206-2002 《木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
2.0.7 輕型木結(jié)構(gòu)(wood-framle construction)將木基結(jié)構(gòu)板材與間距不大于 600mm 側(cè)立的規(guī)格材
樓蓋和屋蓋,并組成框架式結(jié)構(gòu),用于 1~3 層房屋。
輕架墻包括稱(chēng)為墻骨的垂直構(gòu)件,附在墻的頂部和底部到水平板,以及附屬于這一結(jié)構(gòu)的一層覆材。
墻可以是非承重墻(隔斷墻)或承重墻(外墻和內(nèi)部承重墻)。
如果某構(gòu)造墻體被設(shè)計(jì)為承受側(cè)面負(fù)載,那么這就是一面剪力墻。剪力墻用于承受墻體受到的風(fēng)力或地震力。
木擱柵往往被用于那些跨度達(dá)到規(guī)格材長(zhǎng)度極限的居民住宅和商用建筑。即使跨度和承載方面的要求決定了預(yù)制木制工字型擱柵,或地板、屋頂桁架的使用,但是墻體與地板、墻體與屋頂?shù)倪B接部分仍基本保持與使用規(guī)格材擱柵時(shí)一致。
內(nèi)部承重墻應(yīng)直接位于梁或墻體之上,但是也可以處在其他任何地方,只要擱柵和其他支撐物經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)能夠承受負(fù)載。
與地面擱柵垂直的非承重墻可以安在任何地方,但是如果同地面擱柵平行安置,那么墻體必須有擱柵在其下方支撐,或者由擱柵間的支撐物支持。
覆層一般從基木板開(kāi)始建造,以在墻結(jié)構(gòu)和地基之間形成一個(gè)額外的夾層。
考慮到風(fēng)力和地震的向上影響,有必要建造一個(gè)穿透擱柵的機(jī)械拉力連接裝置。因?yàn)閴苤朴诨爻妨Φ挠绊?,功能有限?h3 class="title-text">輕型木結(jié)構(gòu)墻板
墻板用于墻骨的頂部和底部,用以產(chǎn)生一大片承重區(qū)來(lái)分配于墻骨之間的垂直負(fù)載。墻板一般與墻骨寬度相同,都是38mm厚。
由于墻骨沒(méi)有延續(xù)到地板和平臺(tái)結(jié)構(gòu)之間,因此大型建筑可能需要機(jī)械性的牽制設(shè)備,以便提供牽制保護(hù),免于側(cè)面壓力引起的上浮力影響。
這是保護(hù)墻體與地板連接的三項(xiàng)可選方案:
展開(kāi)的地板結(jié)構(gòu)的膠合板和定向刨花板,由釘子或扒釘聯(lián)結(jié)在地板結(jié)構(gòu)上。這種情況下,干木材應(yīng)用于制作擱柵和頂梁,以避免木材收縮可能導(dǎo)致的覆層彎曲。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求大小的電鍍金屬條,可以釘在地板上下的垂直構(gòu)件上,以提供拴系力。
在產(chǎn)生大力的時(shí)候可以使用螺釘和托架。下面是總原則:
墻頂板要有至少38mm厚。如果在非承重隔斷墻中以及承重墻中,只要集中負(fù)載力在50mm厚的支持墻骨范圍內(nèi)發(fā)生,那么頂墻板可以只有一面。若不滿(mǎn)足該條件,那么頂墻板要加倍。交叉墻應(yīng)通過(guò)重疊的墻板或者金屬板聯(lián)結(jié)起來(lái)。加倍的墻板應(yīng)用釘子聯(lián)結(jié),至少每隔一墻板筋交叉排列。
住宅建筑中的一個(gè)趨勢(shì)是:由于額外增加的保溫空間,最小墻骨大小由過(guò)去的38 x 89mm(2" x 4" nom.)
提高到38 x 140mm(2" x 6" nom.)。
對(duì)于重型建筑來(lái)說(shuō),墻骨還必須考慮到適應(yīng)軸心力和彎曲力的需要。根據(jù)長(zhǎng)和重,商用建筑的墻骨可以為38 x 184, 235或286mm (2" x 8", 10", or 12" nom.)。墻骨分級(jí)中不包括該規(guī)格的垂直構(gòu)件。2級(jí)材應(yīng)當(dāng)加以明確說(shuō)明。
對(duì)于高墻來(lái)說(shuō),預(yù)制木制工字型擱柵有時(shí)被作為墻骨垂直使用。
除了開(kāi)孔之外,墻骨應(yīng)延伸到整個(gè)樓層高度,以支持強(qiáng)度。
下表中是中型應(yīng)用中的墻骨間距和覆層厚度,作為一項(xiàng)總原則可以為初步規(guī)劃布局提供參考。
墻體的典型墻骨間距和覆層厚度
墻體覆層材料 |
墻骨間距 |
最小材料厚度 |
||
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mm |
in. |
mm |
in. |
|
鋸材 |
400 |
16 |
17.0 |
11/16 |
600 |
24 |
17.0 |
11/16 |
|
膠合板 |
400 |
16 |
6.0 |
1/4 |
600 |
24 |
7.5 |
9/32 |
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定向刨花板 |
400 |
16 |
6.35 |
1/4 |
600 |
24 |
7.9 |
5/16 |
備注: 覆層厚度和支撐間距隨實(shí)際中的建筑規(guī)范有所變化。該信息僅為一般性參考規(guī)范,請(qǐng)參照具體的實(shí)際建筑規(guī)范。
過(guò)梁是窗戶(hù)、門(mén)和其他開(kāi)孔上水平放置的梁,用來(lái)將開(kāi)孔上方的垂直負(fù)載壓力傳遞到周?chē)膲巧稀?
在承重墻中,過(guò)梁可以是同墻骨等寬的實(shí)木,或者是兩條以上的38mm(2" nom.)厚的木材。木材放置在邊緣或用隔離物隔開(kāi),使得過(guò)梁同墻骨等寬。
對(duì)于大型開(kāi)口和負(fù)載來(lái)說(shuō),平行積成材、膠合層積材,單板層積材是理想的材料,因?yàn)樗鼈兏叩膹?qiáng)度和尺寸比。
設(shè)計(jì)輕型木結(jié)構(gòu)屋頂時(shí),規(guī)格材椽木和屋頂擱柵通常用于普通負(fù)載和跨度,預(yù)制木制工字型擱柵或桁架則適用于更大的跨度和負(fù)重。指接擱柵和椽木制造時(shí)最長(zhǎng)不超過(guò)12m (40?).
覆層除了和這些承重構(gòu)件一起支撐屋頂所承受的重力之外,還提高了這些承重構(gòu)件的負(fù)重能力。
輕型框架屋頂可以設(shè)計(jì)具有隔板作用,抵制風(fēng)力和地震力產(chǎn)生的橫向負(fù)重所帶來(lái)的毀滅性影響。
有了其他一些材料的輔助,輕木架屋頂可以是斜的或平的。如,平頂上的桁架可以預(yù)制成方便排水的恰當(dāng)斜度。
橫椽和擱柵除了必須在垂直支撐之上接合之外應(yīng)該是延續(xù)的。兩邊的開(kāi)口處比兩倍橫椽或擱柵間距還寬,因此所用的橫椽和擱柵數(shù)量應(yīng)該加倍以應(yīng)付額外強(qiáng)度。
屋頂桁架必須限制撓度。這對(duì)平頂尤為重要,因?yàn)槠巾數(shù)膿隙葧?huì)導(dǎo)致積水,并進(jìn)一步導(dǎo)致負(fù)重增加。
一些北美建筑規(guī)范中列出了住宅類(lèi)建筑中所用的一些更為普通的木桁架構(gòu)件的跨度和尺寸??偟膩?lái)說(shuō),這些表格僅適用于跨度為12m (40'),中心間距為600mm (2') 的屋頂桁架。對(duì)更大的跨度和負(fù)重要進(jìn)行特別的工程分析。
屋頂覆層可以支撐屋面,增加其剛性。屋頂覆層可以用鋸材,膠合板或定向刨花板。下表中列出了初步規(guī)劃中對(duì)于間距和材料厚度的大致要求。具體尺寸要根據(jù)實(shí)際情況中的雪載荷加以調(diào)整。
屋頂?shù)牡湫蜋M椽或桁架間距和覆層厚度
屋頂覆層材料 |
橫椽或桁架間距 |
最小材料厚度 |
|||
---|---|---|---|---|---|
mm |
in. |
mm |
in. |
||
鋸材 |
300 |
12 |
17.5 |
11/16 |
|
400 |
16 |
17.5 |
11/16 |
||
500 |
19.2 |
19 |
3/4 |
||
600 |
24 |
19 |
3/4 |
||
膠合板 |
邊沿有支承 |
300 |
12 |
7.5 |
9/32 |
400 |
16 |
7.5 |
9/32 |
||
500 |
19.2 |
9.5 |
3/8 |
||
600 |
24 |
9.5 |
3/8 |
||
邊沿?zé)o支承 |
300 |
12 |
7.5 |
9/32 |
|
400 |
16 |
9.5 |
3/8 |
||
500 |
19.2 |
9.5 |
3/8 |
||
600 |
24 |
12.5 |
1/2 |
||
定向刨花板 |
邊沿有支承 |
300 |
12 |
9.5 |
3/8 |
400 |
16 |
9.5 |
3/8 |
||
500 |
19.2 |
11.1 |
7/16 |
||
600 |
24 |
11.1 |
7/16 |
||
邊沿?zé)o支承 |
300 |
12 |
7.5 |
9/32 |
|
400 |
16 |
11.1 |
7/16 |
||
500 |
19.2 |
12.7 |
1./2 |
||
600 |
24 |
12.7 |
1/2 |
備注: 覆層厚度和支撐間距隨實(shí)際中的建筑規(guī)范有所變化。該信息僅為一般性參考標(biāo)準(zhǔn),請(qǐng)參照具體的實(shí)際建筑規(guī)范
鋸材覆層應(yīng)擱柵或椽木垂直,各邊皆有支撐且邊沿的擱柵交錯(cuò)排列。鋸材覆層應(yīng)一直延續(xù)到瀝青瓦和吊頂,但是其間距應(yīng)和木瓦屋頂中的瓦片大小相同。分隔開(kāi)的瓦片使得空氣可以在覆層之下自由流通,以防水氣集結(jié)。
安裝覆層板(膠合板和定向刨花板)時(shí),將表面紋理垂直于擱柵,椽木和桁架。在相連的板之間留下6mm (1/4")的空隙以防板面擴(kuò)張。如果將金屬H夾,舌榫,縫,或至少38 x 38mm (2"x2"nom.)的支承牢牢釘入框架中,支撐起椽木之間的板面,則可以相對(duì)減少覆層板的最小厚度。
很多屋頂材料在不同的服務(wù)條件下都是可以適用于輕型木結(jié)構(gòu)屋頂?shù)?。斜頂最常用的材料是西部紅柏木瓦片,瀝青瓦和瓷磚。平頂或低斜度屋頂則通常采用組合屋面。2100433B
輕型木結(jié)構(gòu)是指主要由木構(gòu)架墻、木樓蓋和木屋蓋系統(tǒng)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系,適用于三層及三層以下的民用建筑。
輕型框架即是將間距緊密的規(guī)格材部件和覆蓋層聯(lián)合使用,以形成一幢建筑物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可提供剛性、為內(nèi)裝修和外包層提供支持、并為放置保溫材料留出空洞。
輕型框架是北美住宅建筑業(yè)最常見(jiàn)的方法。此建筑形式也可用于較大規(guī)模的商業(yè)和公共建筑物。例如,位于加拿大溫哥華的林木產(chǎn)品研究基地加拿大林產(chǎn)工業(yè)技術(shù)研究院(Forintek),其占地9300平方米(100,000平方英尺)的辦公及實(shí)驗(yàn)用建筑物即是大規(guī)模使用輕型框架結(jié)構(gòu)的范例。
一幢住宅樓的墻壁通??赡転?8 x 89毫米(名義尺寸為2 x 4英寸)、高度為2.4米(8英尺),而Forintek建筑物的墻壁則由38 x 235毫米(名義尺寸為2 x 10英寸)的墻骨建成、從樓板到天花板的高度為5米(16英尺)。結(jié)果是:該幢建筑物的牢固程度足以滿(mǎn)足作為研究場(chǎng)所的嚴(yán)格要求。
在建造結(jié)構(gòu)型構(gòu)架時(shí),輕型框架使用的是規(guī)格材(通常為38毫米(名義尺寸為2英寸)寬的鋸木、深度可高達(dá)286毫米(名義尺寸為12英寸))、以及尺寸相當(dāng)?shù)闹瞥赡局破?。這些主要的結(jié)構(gòu)部件與覆蓋層組件統(tǒng)一使用,從而為墻壁、樓板和屋頂提供剛性。一般來(lái)說(shuō),輕型框架部件間的間距不大于600毫米(2英尺)。
圖1 表示一個(gè)框架構(gòu)件的典型排列對(duì)于某些承重結(jié)構(gòu)而言,工程化木制品(如輕型框架桁架、預(yù)制木制工字型擱柵、或其它結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品如層積木(LVL)、平行積成木 (PSL)和膠合層積木)可能會(huì)用作框架組件。在需要有較大凈空的條件下,輕型框架部件可能會(huì)與重梁或柱聯(lián)合使用,以將荷載直接轉(zhuǎn)移至地基。
上圖顯示的是框架部件的典型排列方法。通過(guò)重復(fù)使用小部件和緊固件,框架結(jié)構(gòu)形成了一種設(shè)計(jì)冗余,即:在主要荷載轉(zhuǎn)移通道失效時(shí)尚有其它通道可供使用。正因如此,框架結(jié)構(gòu)不太可能突然失效,因此被認(rèn)為是一種優(yōu)良的建筑技藝,可以抵抗諸如地震和風(fēng)力等情況。
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1 輕型木結(jié)構(gòu)與方木和原木結(jié)構(gòu)的比較 摘要 本文從建筑的整體穩(wěn)定性、屋蓋構(gòu)造、圍護(hù)構(gòu)造、施工方式、地基基 礎(chǔ)的要求等五個(gè)方面,對(duì)輕型木結(jié)構(gòu)與方木和原木結(jié)構(gòu)兩種建筑形式進(jìn)行 了較為詳盡的比較,分析了各自的特點(diǎn)、優(yōu)劣,為今后建筑結(jié)構(gòu)形式的選 擇及木結(jié)構(gòu)施工提供了一定的參考依據(jù)。通過(guò)分析我們可以看出:輕型木 結(jié)構(gòu)作為一種較新的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)入我國(guó),它在建筑的整體性、抗震性能及 建造范圍等方面都比方木和原木結(jié)構(gòu)有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),特別是輕型木結(jié)構(gòu)的 一個(gè)構(gòu)件多種用途的巧妙利用和屋架的齒板連接方式是值得借鑒的。但由 于輕型木結(jié)構(gòu)大量使用木材,對(duì)于我們森林資源比較緊張的國(guó)情來(lái)說(shuō)不宜 提倡和推廣。另外這種輕型木結(jié)構(gòu)使用壽命相對(duì)較短(一般使用年限 30~ 50年),抗沖擊能力較差 ,而且盡管我們采取有各種防護(hù)措施,但它的防 腐、防蛀、防火能力仍不能徹底解決。 關(guān)鍵詞 :輕型木結(jié)構(gòu) 方木和原木 比較 1 序 言
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評(píng)分: 4.8
通過(guò)對(duì)我國(guó)原木生產(chǎn)實(shí)際狀況的調(diào)研及參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)資料,闡述了木材缺陷對(duì)規(guī)格材力學(xué)性能的影響,并據(jù)此對(duì)輕型木結(jié)構(gòu)鋸材用原木缺陷的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定,同時(shí)介紹了該標(biāo)準(zhǔn)的制定方法。
編輯推薦 本書(shū)以建造輕型木結(jié)構(gòu)住宅建筑為主線,按照輕型木結(jié)構(gòu)住宅建筑施工的先后順序,以圖文并茂的形式,逐步向讀者深入描述了輕型木結(jié)構(gòu)住宅建筑基礎(chǔ)工程、樓蓋工程、墻體工程、屋蓋工程和裝飾工程5個(gè)方面建造施工技術(shù)和細(xì)節(jié)。在敘述過(guò)程中,注重層次和銜接,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和先進(jìn)性原則,力求體現(xiàn)建造施工類(lèi)教科書(shū)的特點(diǎn),集知識(shí)性、實(shí)踐性、指導(dǎo)性與創(chuàng)造性于一身,使讀者更系統(tǒng)、更全面地掌握木結(jié)構(gòu)住宅建造施工技能。
第1章 概述
1.1 輕型木結(jié)構(gòu)建筑簡(jiǎn)介
1.2 輕型木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
1.3 常用的建筑材料和產(chǎn)品
1.3.1 規(guī)格材
1.3.2 木基結(jié)構(gòu)板材
1.3.3 工程木產(chǎn)品
1.3.4 常用連接件
1.4 輕型木結(jié)構(gòu)設(shè)"para" label-module="para">
第2章 擱柵、椽條、主梁和過(guò)梁設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.2 設(shè)計(jì)要求和方法
2.2.1 設(shè)計(jì)要求
2.2.2 設(shè)計(jì)方法
2.3 規(guī)格材選用表
第3章 墻骨柱和組合柱設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 墻骨柱和組合柱設(shè)計(jì)方法
3.2.1 內(nèi)墻墻骨柱
3.2.2 外墻墻骨柱
3.2.3 規(guī)格材組合柱
3.3 墻骨柱和組合柱選用表
3.3.1 內(nèi)墻墻骨柱
3.3.2 外墻墻骨柱
第4章 連接設(shè)計(jì)
4.1 概述
4.2 螺栓和釘連接設(shè)計(jì)方法
4.2.1 木構(gòu)件與木構(gòu)件、木構(gòu)件與鋼構(gòu)件中螺栓和釘連接設(shè)計(jì)方法
4.2.2 木構(gòu)件與混凝土螺栓連接設(shè)計(jì)方法
4.3 單個(gè)螺栓和釘抗剪承載力設(shè)計(jì)值選用表
第5章 樓蓋和屋蓋平面內(nèi)荷載設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 樓蓋和屋蓋設(shè)計(jì)
5.3 樓蓋和屋蓋設(shè)計(jì)選用表
第6章 剪力墻平面內(nèi)荷載設(shè)計(jì)
6.1 概述
6.2 剪力墻設(shè)計(jì)
6.2.1 樓蓋和屋蓋水平荷載在剪力墻中的分配
6.2.2 剪力墻設(shè)計(jì)方法
6.3 剪力墻設(shè)計(jì)選用表
第7章 構(gòu)造示意圖
7.1 概述
7.2 樓蓋構(gòu)造示意圖
7.2.1 擱柵與擱柵的連接
7.2.2 樓蓋擱柵"para" label-module="para">
7.2.3 樓蓋擱柵間支撐的設(shè)置
7.2.4 木擱柵擱置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上
7.2.5 樓蓋洞口
7.2.6 樓蓋懸挑
7.3 屋蓋構(gòu)造示意圖
7.3.1 坡屋面椽條與屋脊梁的連接
7.3.2 椽條與外墻的連接
7.3.3 屋蓋洞口
7.3.4 屋蓋在山墻處懸挑
7.4 墻體構(gòu)造"para" label-module="para">
7.4.1 墻體洞口上方過(guò)梁的做法
7.4.2 墻體轉(zhuǎn)角處的布置
7.4.3 木剪力墻與鋼筋混凝土基礎(chǔ)或樓蓋的連接
第8章 設(shè)計(jì)實(shí)例
8.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體介紹
8.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程
8.2.1 荷載計(jì)算
8.2.2 屋架計(jì)算
8.2.3 擱柵、梁和墻骨柱等構(gòu)件計(jì)算
8.2.4 剪力墻抗側(cè)力計(jì)算
8.2.5 墻體與樓蓋和基礎(chǔ)的連接計(jì)算
附錄A 常用等截面單跨梁內(nèi)力圖表和計(jì)算公式
附錄B 材料自重和常用結(jié)構(gòu)組件重量表
附錄C 北美地區(qū)常用金屬連接件承載力設(shè)計(jì)值
附錄D 單位換算表
附錄E 輕型木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工總說(shuō)明示例
參考文獻(xiàn)
致謝
本書(shū)主要以輕型木結(jié)構(gòu)住宅建筑為對(duì)象,參考國(guó)外輕型木結(jié)構(gòu)住宅建造技術(shù),結(jié)合我國(guó)的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)規(guī)范,按照從輕型木結(jié)構(gòu)住宅建筑的施工順序,從基礎(chǔ)工程、樓蓋工程、墻體工程、屋蓋工程和裝飾工程五個(gè)方面對(duì)輕型木結(jié)構(gòu)住宅建造施工技術(shù)進(jìn)行了全面而系統(tǒng)地詳述。本書(shū)不僅可以作為木結(jié)構(gòu)建筑施工、驗(yàn)收等相關(guān)單位部門(mén)的施工技術(shù)培訓(xùn)用書(shū),還可供土建院校教學(xué)參考。